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Comment le GPS fonctionne-t-il ?

TomTom Education

La Science derrière le GPS

Le quatrième satellite

Une autre complication : puisque les distances sont si grandes, si le chronométrage du temps de trajet d'un signal satellite arrivait à être interrompu pendant seulement 1/1000e de seconde, le résultat serait une erreur dans le calcul de votre position de près de 300 km./ 200 miles.

Notre récepteur et le satellite nécessitent donc tous deux des horloges qui peuvent être synchronisées à une nanoseconde près. Un niveau de précision qui n'est généralement atteint que par les horloges atomiques. Malheureusement, une horloge atomique coûte entre 50 000 et 100 000 dollars, ce qui ferait que votre appareil de navigation coûterait simplement un tout petit peu plus qu'une Porsche neuve.

Heureusement, le GPS a aussi une réponse à ce problème.


Ce qui rendra le GPS abordable - le 4e satellite
Chaque satellite est équipé d'une horloge atomique. Votre récepteur utilise une horloge à quartz ordinaire et bien moins précise, mais il calcule l'erreur de l'horloge à quartz en utilisant les mesures d'un quatrième satellite. Comment ?

Si votre appareil de navigation était doté d'une horloge parfaite, toutes les distances des satellites s'entrecroiseraient dans un seul point (votre position). Mais avec des horloges imparfaites, une quatrième mesure d'un quatrième satellite, effectuée comme contre-vérification, ne s'entrecroise pas avec les trois premières.

I = le quatrième satellite: vérifie & et corrige les mesures des satellites

II = Point d’intersection des signaux satellites : votre position

;L'ordinateur de votre appareil de navigation sait qu'il reçoit des mesures divergentes et que le temps exact ferait en sorte que tous les signaux s'entrecroisent en un seul point. Il cherche donc le facteur de correction unique pouvant être soustrait à toutes ces mesures de temps pour faire en sorte qu'ils s'entrecroisent tous en un seul point.
Il s'agit de l'heure des horloges atomiques des satellites. Le récepteur règle alors son horloge sur cette heure vous offrant ainsi une précision atomique sur le tableau de bord de votre voiture.

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